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Java多线程（Synchronized+Volatile+JUC 并发工具原理+线程状态+CAS+线程池）

java

Java多线程

线程池

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Java多线程（Synchronized+Volatile+JUC 并发工具原理+线程状态+CAS+线程池）

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Java 多线程

Synchronized

1.1 synchronized 简述

synchronized 被称为重量级锁 , 但是 1.6 版本后得到了优化 , 相对

轻量了很多, 它可以保证在同一个时刻，只有一个线程可以执行某个方

法或者某个代码块 .

主要操作对象是方法或者代码块中存在的共享数据, 同时可保证一个线

程的变化(主要是共享数据的变化)被其他线程所看

synchronized 的核心原理为 Java 对象头以及 Monitor

JVM 基于进入和退出 Monitor 对象来实现方法同步和代码块同步

1.2 Java 对象头和 Monitor

对象头结构

// 原理 -->

1 Java 对象头和 Monitor

|-> 对象头：

|-> Mark Word（标记字段）、Klass Pointer（类型指针）

|-> Klass Pointer : 类元数据指针，决定是何数据

|-> Mark Word : 自身运行时数据（hashcode,锁状态，偏向，标

志位等）

|-> Monitor :

|-> 互斥：一个 Monitor 锁在同一时刻只能被一个线程占用

// 关系 -->

- Monitor 是一种对象类型 , 任何 Java 对象都可以是 Monitor 对象

- 当 Java 对象被 synchronized 修饰时 , 就可以当成 Monitor 对象

进行处理

// Mark Word 和 Class Metadata Address 组成结构

----------------------------------------------------------------------------

----------------------

虚拟机位数头对象结构说明

|---------|-----------------------|-------------------------------------------

--------------------|

32/64bit Mark Word 存储对象的 hashCode、锁信息

或分代年龄或 GC 标志等信息

32/64bit Class Metadata Address 类型指针指向对象的类元数据，

JVM 通过这个指针确定该对象是哪个类的实例。

----------------------------------------------------------------------------

----------------------

32 位虚拟机 Mark Word >>>>

64 位虚拟机 Mark Word >>>>

数据结构

// Monitor 的实现方式 @

https://blog.csdn.net/javazejian/article/details/70768369

ObjectMonitor 中有两个队列以及一个区域

_WaitSet 和 _EntryList，用来保存 ObjectWaiter 对象列表( 每个

等待锁的线程都会被封装成 ObjectWaiter 对象)

_owner (指向持有 ObjectMonitor 对象的线程) 区域

1 当多个线程同时访问一段同步代码时，首先会进入 _EntryList 集合,

此时开始尝试获取 monitor

2 当线程获取到对象的 monitor 后进入 _Owner 区域 , 并把

monitor 中的 owner 变量设置为当前线程同时 monitor 中的计数器

count 加 1

3 若线程调用 wait() 方法，将释放当前持有的 monitor，owner 变量

恢复为 null，count 自减 1，同时该线程进入 WaitSet 集合中等待被唤

醒。

4 若当前线程执行完毕也将释放 monitor(锁) 并复位变量的值，以

便其他线程进入获取 monitor(锁)

Monitor 指令

monitorenter 指令是在编译后插入到同步代码块的开始位置，而

monitorexit 是插入到方法结束处和异常处， JVM 要保证每个

monitorenter 必须有对应的 monitorexit 与之匹配

查看汇编情况 :

// Step 1 : 准备简单的 Demo

public class SynchronizedService {

public void method() {

synchronized (this) {

System.out.println("synchronized 代码块");

}

// Step 2 : 查看汇编码

javap -c -s -v -l SynchronizedService.class

// Step 3 : 注意其中 3 和 13 以及 19

public void method();

descriptor: ()V

flags: ACC_PUBLIC

Code:

stack=2, locals=3, args_size=1

0: aload_0

1: dup

2: astore_1

3: monitorenter

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